從圖5可知,在其它條件不變的情況下,輻射率越低,U越低,節能效果越好。
3.1.2中空玻璃間隔框的寬度
圖6是Low-E玻璃的不同間隔框寬度而獲得的U值的實際值。
從圖6可見,隨著氣體間隔層厚度增加,U值先增加后降低,到16 mm處降低至最低后又緩慢上升,而不是無限地低。這是因為氣體間隔層內同時存在傳導、對流和輻射三種傳熱方式。當間隔層較小時,對流基本不存在,主要由傳導引起U值的變化,而當氣體間隔層增加到一定的厚度時,對流顯現出作用,U值反而升高了。所以,Low-E中空玻璃并非間隔框越厚越好,其有一個最優的厚度(約16mm)。
3.1.3填充氣體種類
表1給出了4 mm Low-E與4 mm白玻之間填充不同的氬氣含量(或空氣)、不同間隔框厚度時U值的變化。可見,采用低導熱系數的惰性氣體對降低U值有明顯的效果。
3.2 遮陽系數Sc
遮陽系數Sc是透過玻璃的陽光獲取量與相同條件下透過單層3 mm無色玻璃的陽光熱獲取量的比值。
按美國標準,假設的夏季條件下,通過3 mm白玻的陽光熱獲取量與陽光輻射量之比為0.87,該數值被稱為陽光獲取因子“SHGF”。
“SHGC”被稱為陽光熱獲取系數,該系數是通過玻璃的陽光熱獲取量與陽光輻射量的百分比。所以:Sc=SHGC/SHGF (3)
對低緯度的炎熱地區,我們很容易理解,建筑物希望盡可能低的遮陽系數,從而降低制冷費用。但對于高緯度的寒冷地區,對遮陽系數的要求,并非如人們想象的那樣越高越好,以下兩圖比較了寒冷地區冬季及夏季和全年的能耗與遮陽系數的關系:
從圖7、圖8可以看出,對于寒冷地區的公共區域,冬季的能耗雖然隨著遮陽系數的降低而有小幅度升高,但由于夏季的能耗隨著遮陽系數的降低大幅度降低,所以對總能耗來說,仍然是遮陽系數越低,能耗越低。
3.3 選擇系數r
Low-E玻璃從單銀到雙銀甚至到三銀的發展過程,除了追求更低的傳熱系數以外,更重要的是為了解決對建筑玻璃的高采光性能與盡可能低的遮陽系數矛盾。選擇系數r就是用來衡量這對矛盾的指標:
r=Tvis /Sc (4)
式(4)中Tvis表示可見光透過率,Sc表示遮陽系數。人們總是希望r越大越好。表2給出了各種鍍膜玻璃的選擇系數范圍:
4 結論
Low-E玻璃的熱工性能通常用傳熱系數U值、遮陽系數Sc及選擇系數r來衡量,這3個值都直接影響了Low-E玻璃的性能。鍍膜技術的發展都是圍繞如何優化這3個指標來進行的。
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早期人們對玻璃的要求僅是透光、平整和外觀質量好。隨著能源及環境政策的不斷深入落實,節能建筑、綠色建筑、環境友好性建筑等概念日益得到了人們的認可,并迅速發展起來。這些類型的建筑都對玻璃提出了越來越多的光學熱工性能指標要求,由此也誕生了更多
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5 整窗的計算
5.1 一般約定
整窗的傳熱系數、遮陽系數、可見光透射比的計算采用各部分的性能按面積進行加權平均計算。
窗戶玻璃(或者其它鑲嵌板)邊緣與窗框的組合傳熱效應所產生的附加傳熱以附加線傳熱系數Ψ表達。
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摘要:國外采用計算機模擬計算作為評價門窗、幕墻節能性能的主要手段,經歷十數載的發展,在歐美等國家已廣泛應用并得到社會的認可,其技術和軟件均非常成熟,而我國在該方面的軟件才開始應用。本文詳細介紹了目前中外常用的建筑幕墻門窗熱工性能計算軟件主要